13.(12分)如图1-34-12所示,在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的通电直导体棒,棒内电流大小为I,方向垂直纸面向外.以水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系.
图1-34-12
(1)若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场,使导体棒在斜面上保持静止,求磁场的磁感应强度多大?
(2)若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止,该磁场的磁感应强度多大.
12.通电长导线中电流I0的方向如图1-34-11所示,边长为2L的正方形载流线圈abcd中的电流强度为I,方向由a→b→c→d.线圈的ab边、cd边以及过ad、bc边中点的轴线 OO′都与长导线平行.当线圈处于图示位置时,ab边与直导线间距离aa1等于2L,且aa1与ad垂直,已知长导线中电流磁场在ab处磁感应强度为B1,在cd处磁感应强度为B2,则载流线圈处于此位置时受到的磁力矩的大小为_______.
图1-34-11
11.电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图1-34-10所示,1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹速度大小约为2 km/s),若轨道宽2 m,长为100 m,通过的电流为10 A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_______ T,磁场力的最大功率P=_______ W(轨道摩擦不计).
图1-34-10
10.长为L,重为G的均匀金属棒一端用细线悬挂,一端搁在桌面上与桌面夹角为α,现垂直细线和棒所在平面加一个磁感应强度为B的匀强磁场,当棒通入如图1-34-9所示方向的电流时,细线中正好无拉力.则电流的大小为_______ A.
9.如图1-34-8所示,在水平放置的平行导轨上,有一导体棒ab可在导轨上无摩擦滑动,闭合开关S,ab棒将_______运动;要维持ab棒不动,则加于ab棒上的外力方向应为_______.
图1-34-8 图1-34-9
8.如图1-34-7所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则
图1-34-7
A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用
B.磁铁对桌面的压力减小,受到桌面的摩擦力作用
C.磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力作用
D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面的摩擦力作用
7.(2000年上海高考试题)如图1-34-6所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为
图1-34-6
A.F2 B.F1-F2
C.F1+F2 D.2F1-F2
6.两条直导线互相垂直,如图1-34-5所示,但相隔一个小距离,其中AB是固定的,另一条CD能自由转动,当直流电流按图所示方向通入两条导线时,CD导线将
图1-34-5
A.逆时针方向转动,同时靠近导线AB
B.顺时针方向转动,同时靠近导线AB
C.逆时针方向转动,同时离开导线AB
D.顺时针方向转动,同时离开导线AB
5.如图1-34-4所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,可以
图1-34-4
A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极
B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极
C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
D.将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端
4.如图1-34-3所示,线圈abcd边长分别为L1、L2,通过的电流为I,当线圈绕OO′轴转过θ角时
图1-34-3
A.通过线圈的磁通量是BL1L2cosθ
B.ab边受安培力大小为BIL1cosθ
C.ad边受的安培力大小为BIL2cosθ
D.线圈受的磁力矩为BIL1L2cosθ
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